2025年铁路供电系统优化测试试卷及答案

2025年铁路供电系统优化测试试卷及答案考试时长：120分钟满分：100分题型分值分布：-判断题（20分）-单选题（20分）-多选题（20分）-案例分析（18分）-论述题（22分）总分：100分---一、判断题（共10题，每题2分，总分20分）1.铁路接触网导线的最小截面应不小于120mm²，以保障长期运行稳定性。2.电力机车受电弓的升弓高度应控制在400±20mm范围内，超出范围会导致电流分配不均。3.铁路牵引变电所的功率因数补偿通常采用静电电容器组，补偿率一般设定在0.95以上。4.接触网导线的弛度（sag）在水平直线区段不应超过500mm，以避免列车受电弓短路。5.铁路电力系统中的谐波治理主要依靠滤波器，其设计需考虑牵引负荷的动态特性。6.交流牵引供电系统采用单相工频（50Hz）供电，其电压有效值通常为27.5kV。7.铁路接触网的绝缘子串长度应根据海拔高度调整，高海拔地区需适当增加绝缘距离。8.牵引变电所的整流器组故障时，备用系统应能在2分钟内自动投入运行。9.铁路电力牵引的能效提升可通过优化接触网参数实现，如减小导线电阻率。10.接触网悬挂的动态补偿装置主要作用是平衡受电弓的垂直力，减少机械磨损。二、单选题（共10题，每题2分，总分20分）1.以下哪种设备不属于铁路牵引供电系统的核心组成部分？A.牵引变电所B.电力机车C.接触网D.蓄电池组2.铁路接触网导线常用的材料是？A.铜合金B.铝合金C.铜铝复合导线D.钛合金3.牵引变电所中，用于调节输出电压的设备是？A.整流器B.互感器C.调压器D.避雷器4.接触网导线在高温环境下的主要问题是？A.电阻增大B.强度下降C.膨胀变形D.氧化加剧5.铁路电力系统中的谐波主要来源于？A.发电机B.电力机车C.变压器D.电缆线路6.接触网悬挂的绝缘子串在雷雨天气的主要作用是？A.增强导电性B.防止过热C.防止短路D.减小弛度7.牵引变电所的备用电源通常采用？A.交流自耦变压器B.直流蓄电池组C.柴油发电机D.同步发电机8.接触网导线的拉出值（横向偏移）一般控制在？A.±50mmB.±100mmC.±150mmD.±200mm9.铁路电力系统中的功率因数补偿主要目的是？A.提高电压B.降低损耗C.增大电流D.减小谐波10.接触网动态补偿装置的响应时间一般要求在？A.0.1秒B.0.5秒C.1秒D.5秒三、多选题（共10题，每题2分，总分20分）1.铁路接触网导线的选择需考虑哪些因素？A.电流密度B.气候条件C.运行速度D.成本预算2.牵引变电所的常见保护装置包括？A.过流保护B.欠压保护C.过压保护D.谐波保护3.接触网绝缘子串的损坏原因可能包括？A.雷击B.污染C.机械振动D.高温4.铁路电力系统中的谐波治理措施有？A.安装滤波器B.改进整流方式C.增加无功补偿D.更换电缆类型5.接触网悬挂的动态补偿装置主要功能是？A.平衡受电弓力B.减小导线振动C.调节弛度D.防止短路6.牵引变电所的功率因数补偿设备通常采用？A.静电电容器B.动态无功补偿装置C.电阻器D.电抗器7.接触网导线的弛度调整需考虑哪些因素？A.温度B.气压C.负荷D.地形8.铁路电力系统中的安全措施包括？A.绝缘防护B.避雷保护C.智能监控D.机械防护9.接触网动态补偿装置的组成部分有？A.传感器B.电机驱动系统C.控制单元D.限位开关10.牵引变电所的备用电源切换时间一般要求在？A.5秒B.10秒C.30秒D.60秒四、案例分析（共3题，每题6分，总分18分）案例1：某铁路段接触网导线在夏季高温期间出现弛度过大现象，导致受电弓频繁离线。现场检测显示导线温度达80℃，环境温度35℃。试分析可能的原因并提出优化方案。案例2：某牵引变电所因谐波问题导致电能质量下降，监测数据显示总谐波畸变率（THD）达15%。试分析谐波产生的原因，并提出可行的治理措施。案例3：某新建铁路段采用单相工频交流供电系统，设计电压27.5kV。在试运行期间发现部分区段功率因数偏低，仅为0.8。试分析可能的原因，并提出改善方案。五、论述题（共2题，每题11分，总分22分）1.论述铁路接触网悬挂参数对供电质量的影响，并分析如何通过优化参数提升系统稳定性。2.结合当前技术发展趋势，论述铁路电力系统智能化优化的方向及具体措施。---标准答案及解析一、判断题1.×（最小截面通常为70mm²，特殊区段可调整）2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.√解析：-第1题：标准截面因线路类型、电压等级而异，并非固定120mm²。-第2-10题均符合铁路供电系统实际要求。二、单选题1.D2.C3.C4.B5.B6.C7.C8.A9.B10.B解析：-第1题：蓄电池组主要用于应急电源，非核心设备。-第4题：高温导致金属强度下降，而非电阻增大。-第8题：标准拉出值一般±50mm，过大易引发受电弓故障。三、多选题1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABC5.ABC6.AB7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABC解析：-第4题：滤波器、改进整流方式、无功补偿是主要措施，更换电缆效果有限。-第9题：动态补偿装置需传感器、驱动系统、控制单元及限位保护。四、案例分析案例1：原因分析：-高温导致导线热膨胀，弛度增大；-环境温度高加剧了热效应，可能存在散热不良问题。优化方案：-调整导线截面，降低电阻；-增加导线间距或采用耐高温材料；-优化接触网结构，改善散热条件。案例2：原因分析：-牵引负荷为非线性负载，产生谐波；-变电所滤波措施不足。治理措施：-安装有源或无源滤波器；-改进整流设备，采用多脉波整流；-增加系统无功补偿容量。案例3：原因分析：-单相供电系统功率因数易受负荷不平衡影响；-可能存在线路损耗或设备故障。改善方案：-采用相控整流器调节功率因数；-增加系统无功补偿设备；-检查线路及设备，排除故障。五、论述题1.接触网悬挂参数对供电质量的影响及优化影响：-弛度：过大导致受电弓离线，过小易引发短路；-拉出值：不当影响受电弓稳定运行；-绝缘距离：不足易引发闪络，过大增加结构成本。优化措施：-动态设计：结合温度、负荷、风速等因素优化参数；-智能监测：实时调整弛度、拉出值；-新材料应用